Базовый курс по работе с ELCUT

ELCUT. Основной курс
Введение
1. Введение
ELCUT. Основной курс
Основные черты
1.1. Типы решаемых задач
Набор для магнитных расчѐтов
Магнитные
задачи
Магнитостатика
Магнитное поле переменных синусоидальных токов
Нестационарное магнитное поле
Набор для электрических расчѐтов
Электрические
задачи
Электростатика и электрическое поле постоянных токов
Электрическое поле переменных синусоидальных токов
Нестационарное электрическое поле
Набор для тепловых и механических расчѐтов
Тепловые и
механические
задачи
Стационарная теплопередача
Нестационарная теплопередача
Анализ упругих деформаций
ELCUT. Основной курс
1.2. Основы метода конечных элементов
ELCUT использует треугольный конечный элемент
Введение
ELCUT. Основной курс
1.2. Основы метода конечных элементов
Введение
ELCUT. Основной курс
Основные черты
1.3. Типы версий
ELCUT Студенческий
ELCUT Профессиональный
Размер сетки
255
Стоимость лицензии
бесплатно
Срок лицензии
бессрочная
Наличие сетевой
конфигурации
только
однопользовательская
Условия лицензии
без ограничений
неограничен
Определить стоимость
конфигурации онлайн
годовая или бессрочная
однопользовательская или
согласованное число сетевых
мест
без ограничений
Различаются условия
коммерческого и
академического
использования (организации
с лицензией на
образовательную
деятельность).
ELCUT. Основной курс
Основные черты
1.4. Системные требования
Операционная
система:
Windows Vista, 7, 8 (включая x64).
Оперативная
память:
256 MB минимум. (2Гб для Профессиональной версии).
Жесткий диск:
100 Мб
Видео:
Разрешение 800 x 600, 256 цветов (аппаратное ускорение не
требуется)
Устройства
ввода :
Клавиатура и мышь (или совместимое устройство). .
Периферия:
Порт USB для устройства аппаратной защиты (не требуется для
Студенческой версии).
ELCUT. Основной курс
Основные операции
2. Основные
операции
ELCUT. Основной курс
Основные черты
2.1. Этапы решение задачи в ELCUT
Модель
Материалы
Результат
ELCUT. Основной курс
Основные черты
2.2. Структура задачи
файл описания задачи, .pbm.
файл модели, .mod
файл физических свойств, расширение зависит от
типа задачи:
.dms, .dhe, .des, .dcf, .dec, .dtv, .dht,.dsa.
файл присоединенной электрической цепи, .qcr
файл результатов, .res.
ELCUT. Основной курс
2.3. Создание задачи
Файл > Создать задачу.
Задача > Свойства.
Основные операции
ELCUT. Основной курс
2.4. Cоздание геометрической модели
Movies/modelEditor_basic.exe
Основные операции
ELCUT. Основной курс
Основные черты
2.4. Cоздание геометрической модели
Вершина – это точка
на плоскости.
Ребро – это отрезок или
дуга окружности,
соединяющая две
вершины.
Блок – это связная
подобласть с границей,
состоящей из ребер.
ELCUT. Основной курс
2.5. Определение физических свойств материалов
Movies/data_basic.exe
Основные операции
ELCUT. Основной курс
Основные операции
2.4. Анализ результатов
Калькулятор
Контур
Movies/postprocessor_basic.exe
График
Таблица
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3. Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.1. Теплопередача. Особенности
Модуль теплопередача может быть использован для анализа
состояния, изучения тепловых процессов во времени.
теплового
Возможности
•Нелинейные или анизотропные свойства
•Распределенные, линейные и точечные
источники тепла
•Источники тепла, зависящие от температуры
•Импортированные источники тепла
•Задание температур и потоков тепла на
границах
•Граничные условия с теплоотводом
конвекцией или излучением
Распределение температуры
вдоль ребристой поверхности
•Результаты решения: температура, тепловой поток, градиент температуры,
суммарные тепловые потери в любой области, и другие интегральные
величины
•Связанные задачи: рассчитанная температура может использоваться для
нахождения механических напряжений
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.1. Теплопередача. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.1. Теплопередача. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.1. Теплопередача. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем
откройте задачу из папки
4.1.2_static_heat
Сперва посмотрите ролик, а затем
откройте задачу из папки
4.1.3_trans_heat
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
4.2. Электростатика. Особенности
Модуль электростатика может быть использован для расчета систем, имеющих емкость, таких
как конденсаторы, линии передачи и тому подобное.
Возможности
•Анизотропная диэлектрическая проницаемость
•Распределенные и точечные заряды
•Изолированные проводники
•Граничные условия Неймана (потенциал) и
Дирихле (производная поетнциала)
•Результаты решения: потенциалы, заряды,
электрическое смещение, емкость, усилия,
моменты, и другие интегральные величины
•Связанные задачи: силы, действующие в
электрическом поле, могут быть использованы
для анализа механических напряжений
Поле заряда над
проводящей плоскостью
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.2. Электростатика. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.2. Электростатика. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
3.2. Электростатика. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.2.2_electrostatics
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.3. Растекание токов. Особенности
Модуль электростатика может быть использован для расчета и проектирования различных
систем, имеющих емкость, таких как конденсаторы, линии передачи и тому подобное, а также
расчета изоляции.
Возможности
•Анизотропная проводимость
•Распределенные и точечные заряды
•Плавающие проводники
•Граничные условия Неймана и Дирихле
•Результаты решения: потенциалы, заряды,
электрическое
смещение,
емкость,
усилия,
моменты, и другие интегральные величины
•Связанные задачи: силы, действующие в
электрическом поле, могут быть использованы для
анализа механических напряжений
Распределение потенциала
вокруг точки заземления
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.3. Растекание токов. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.3. Растекание токов. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
3.3. Растекание токов. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.3.2_dc_cond
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.4. Электрическое поле переменных токов. Особенности
Модуль электрическое поле переменных токов используется при анализе электрических
полей, вызванных переменными токами и напряжениями в неидеальных диэлектриках. Этот
вид анализа чаще всего применяется при расчете сложных систем изоляции и конденсаторов.
Возможности
•Изотропные и ортотропные материалы с постоянной
электропроводностью и диэлектрической проницаемостью.
•Источники напряжения и тока
•Граничные условия: заданное значение потенциала
(условие Дирихле), заданные значения нормальной
составляющей плотности тока (условие Неймана),
условие постоянства потенциала на поверхностях
хорошо проводящих включений
Токи в 3-фазном кабеле
•Результаты решения: потенциал, напряженность поля,
плотность токов проводимости и смещения,
ток через заданную поверхность, мощность тепловыделения (джоулевых потерь), собственная
и взаимные емкости, механическая сила, момент, энергия электрического поля
•Связанные задачи: мощность тепловыделения может быть передана в качестве источника
тепла в задачу теплопередачи (совмещенная электро-тепловая задача). Электрические силы
могут быть переданы в задачу расчета механических напряжений в элементах конструкции
(совмещенная электро-упругая задача).
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.4. Электрическое поле переменных токов. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.4. Электрическое поле переменных токов. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
3.4. Электрическое поле переменных токов. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.4.2_ac_cond
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.5. Нестационарное электрическое поле. Особенности
Модуль нестационарное электрическое поле используется при анализе
электрических полей, вызванных меняющимися токами и напряжениями в нелинейных
диэлектриках. Этот вид анализа применяется при расчете сложных систем изоляции,
варисторов, ограничителей перенапряжений. Обычно интерес представляют
динамика процесса, напряженность электрического поля, силы.
Возможности
• изотропные и ортотропные материалы, материалы с
электропроводностью и диэлектрической
проницаемостью зависящей от напряженности поля.
• источники напряжения и тока зависящие от времени
• граничные условия: заданное значение потенциала
(условие Дирихле), заданные значения нормальной
составляющей плотности тока (условие Неймана),
условие постоянства потенциала на поверхностях
хорошо проводящих включений, условие симметрии
•
Ограничитель перенапряжений
результаты решения: потенциал, напряженность поля, плотность токов проводимости и
смещения, ток через заданную поверхность, мощность тепловыделения (джоулевых
потерь), собственная и взаимные емкости, механическая сила, момент, энергия
электрического поля
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.5. Нестационарное электрическое поле. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.5. Нестационарное электрическое поле. Результаты
Цветные заливки
Интегральные величины >
Локальные значения >
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.5. Нестационарное электрическое поле. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.4.3_transient_electric
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.6. Упругие деформации. Особенности
Модуль упругие деформации может быть использован для расчета и проектирования
различных механических и электромеханических устройств.
Возможности
•Плоско-параллельные напряжения и усилия,
осесимметричные задачи
•Анизотропные свойства
•Распределенные и концентрированные нагрузки
•Термические
напряжения,
электрические усилия
магнитные
и
•Различные условия закрепления
•Результаты решения: перемещения, различные
компоненты напряжения, главные напряжения,
критерии Мизеса, Трески, Мора-Кулона и
Друкера-Прагера
Деформация полюса ротора
электрической машины
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.6. Упругие деформации. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Блок
Ребро
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.6. Упругие деформации. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
3.6. Упругие деформации. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.5.2_stress
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.7. Магнитостатика и нестационарное магнитное поле. Особенности
Модуль нестационарное магнитное поле может быть использован для расчета переходных
процессов в электромагнитных устройствах, работы двигателей от импульсных
преобразователей и другие задачи, где недостаточно только решения задачи магнитостатики
или синусоидальных токов.
Возможности
•Материалы: линейные и нелинейные
•Специальный редактор кривой намагничивания
•Линейные и нелинейные постоянные магниты
•Распределенные и точечные токи
•Граничные условия Неймана и Дирихле
Магнитное поле
подковообразного магнита
•Результаты решения: индукция, напряженность поля, потенциал, магнитная проницаемость,
энергия, собственная и взаимная индуктивность, усилия, моменты, и другие интегральные
величины
•Связанные задачи: силы, действующие в магнитном поле, могут быть использованы для
анализа механических напряжений; потери мощности могут быть использованы как источники
тепла в тепловых задачах
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.7. Магнитостатика и нестационарное магнитное поле. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.7. Магнитостатика и нестационарное магнитное поле. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.7. Магнитостатика и нестационарное магнитное поле. Примеры
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте
задачу из папки 4.6.2_dc_magn
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте
задачу из папки 4.6.3_trans_magn
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.8. Магнитное поле синусоидальных токов. Особенности
Модуль магнитные поля переменных токов может быть использован для анализа
распределения вихревых токов. Для заданной частоты, он может анализировать магнитные поля
от переменных токов, вихревых токов, индуцированных переменными магнитными полями.
Возможности
•Материалы: ортотропная магнитная проницаемость,
проводники с заданным напряжением или током
•Источники: напряжения, суммарный ток, токовые
источники с различными фазами, плотность тока,
однородное внешнее поле
•Граничные условия: задаются потенциалы (условие
Дирихле),
задаются
величины
касательной
составляющей плотности потока (условие Неймана)
Проводники с током
•Результаты решения: магнитный потенциал, плотность тока, напряжение, индукция поля,
усилия, моменты, джоулево тепло, энергия магнитного поля, волновые сопротивления, взаимная
и собственная индуктивность, и другие интегральные величины. Большинство величин
характеризуются амплитудой и фазой (комплексные числа).
•Связанные задачи: силы, действующие в магнитном поле, могут быть использованы для
анализа механических напряжений; потери мощности могут быть использованы как источники
тепла в тепловых задачах
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.8. Магнитное поле синусоидальных токов. Данные
Задать параметры проще всего вызвав диалоги для ввода свойств меток:
Вершина
Ребро
Блок
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.8. Магнитное поле синусоидальных токов. Результаты
Цветные заливки
Локальные значения >
Интегральные величины >
ELCUT. Основной курс
3.8. Магнитное поле синусоидальных токов. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.7.2_ac_magn
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.9. Связанные (мультиполевые) задачи. Особенности
ELCUT может решать связанные задачи, когда результаты расчета одной задачи
передаются в другую задачу. Например, нагрев провода за счет потерь от
протекающего тока.
Задача приемник:
Задача источник
Магнитостатика
Магнитное поле
синусоидальных
токов
Нестационарное
магнитное поле
Электростатика
Электрическое
поле постоянных
токов
Электрическое
поле переменных
токов
Нестационарное
электрическое
поле
Стационарная
теплопередача
Нестационарная
теплопередача
Упругие
деформации
Магнитостатика
+
Магнитное поле
синусоидальных
токов
+
Нестационарное
магнитное поле
Стационарная
теплопередача
Нестационарная
теплопередача
+
+
Упругие
деформации
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
ELCUT. Основной курс
3.9. Связанные (мультиполевые) задачи. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.8.2_coupling
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.10. Электрические цепи. Особенности
В задачах Магнитного поля переменных токов и Нестационарного магнитного поля может
учитываться внешняя электрическая цепь, присоединенная к какому ни будь блоку модели.
Эта постановка удобна для моделирования трансформаторов с подключенной внешней
нагрузкой; электрических машин со сложной схемой обмоток, а также отдельно
электрических цепей.
Возможности
•Пассивные элементы (R, L, C) и источники (U, I)
•Источники: постоянные, синусоидальные, импульсные
(можно использовать формулы для задания формы
напряжения или тока)
•Результаты: напряжение, ток, импеданс для каждого
элемента. Графики во времени.
Редактор цепи
ELCUT. Основной курс
3.10. Электрические цепи. Имя файла цепи.
Имя файла цепи следует задать в описании задачи
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.10. Электрические цепи. Элементы цепи.
Электрическая цепь состоит из элементов соединенных проводами. Элементы в ELCUT
могут быть 2 видов:
1.
•
•
•
•
•
Общеупотребительные элементы цепей:
резисторы,
емкости,
индуктивности,
источники напряжения,
источники тока.
2.
Специфичные для ELCUT элементы, представляющие блоки геометрической
модели. Эти элементы используются для связи полевой и цепной части задачи.
ELCUT. Основной курс
Обзор типов задач
3.10. Электрические цепи. Результаты
Цепь в задаче магнитного
поля синусоидальных токов
В задаче нестационарного магнитного поля для элементов
цепи можно посмотреть графики во времени
ELCUT. Основной курс
3.10. Электрические цепи. Пример
Сперва посмотрите ролик, а затем откройте задачу из папки 4.9.2_circuit
Обзор типов задач
ELCUT. Основной курс.
Установка и настройка
4. Установка и настройка
ELCUT. Основной курс.
Установка и настройка
4.1. Поддерживаемые платформы и системные требования
Операционная
система:
Windows XP, Vista, 7, 8 (включая x64).
Оперативная
память:
256 MB минимум. (2Гб для Профессиональной версии).
Жесткий диск:
100 Мб
Видео:
Разрешение 800 x 600, 256 цветов (аппаратное ускорение не
требуется)
Устройства
ввода :
Клавиатура и мышь (или совместимое устройство). .
Периферия:
Порт USB для устройства аппаратной защиты (не требуется для
Студенческой версии).
ELCUT. Основной курс.
Установка и настройка
4.2. Установка
сервер зашиты >
< ключ
аппаратной
защиты
< рабочие станции
• наличие у пользователя прав администратора
• ELCUT должен быть установлен на каждый компьютер,
• для сервера подойдет любой компьютер.
ELCUT. Основной курс.
4.3. Структура папок
С:\Program Files\TOR Coop\Elcut 6.0
Установка и настройка
ELCUT. Основной курс.
Дополнительные ресурсы
5. Дополнительные
ресурсы
ELCUT. Основной курс.
Дополнительные ресурсы
5.1. Руководство пользователя и справка по ELCUT
.
F1 – вход в систему помощи ELCUT.
ELCUT. Основной курс.
5.2. Программа поддержки ELCUT
Годовая поддержка - 20% от цены пакета.
Дополнительные ресурсы
ELCUT. Основной курс.
5.3. Обзор сайта ELCUT
Дополнительные ресурсы
ELCUT. Основной курс.
5.3.1. Учебный класс
Дополнительные ресурсы
ELCUT. Основной курс.
5.3.2. Бесплатные возможности
• Студенческая версия.
• Примеры
• Библиотеки материалов
• Руководство пользователя
Дополнительные ресурсы
ELCUT. Основной курс.
5.4. Группа поддержки ELCUT
Электронный адрес группы поддержки ELCUT – [email protected]
Дополнительные ресурсы
ELCUT. Основной курс.
Заключение
6. Заключительные
замечания